X波段雷達(dá)海雜波中噪聲抑制的方法與實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、海浪,海洋波動中最常見的一種現(xiàn)象,與海洋開發(fā)、海洋探索、海洋軍事技術(shù)以及船舶的海上航行安全密切相關(guān)。因此,對海洋的環(huán)境進(jìn)行多手段、全方位的立體監(jiān)測顯得尤為重要。多種方式的監(jiān)測可使人類準(zhǔn)確、及時的了解和掌握海洋運動自身的變化規(guī)律,用以滿足軍民要求。基于這種目的,X波段航海雷達(dá)由于其使用便捷、分辨率高以及廣泛應(yīng)用到各船舶等優(yōu)點得到了海洋遙感科學(xué)家的廣泛關(guān)注,并逐漸成為海洋遙感領(lǐng)域中一個重要的分支。因此,對基于X波段航海雷達(dá)的海浪信息提取的技

2、術(shù)展開研究和開發(fā)設(shè)備具有重要的理論和現(xiàn)實意義,并且具有一定的商業(yè)價值。
  X波段航海雷達(dá)采集的雷達(dá)圖像中包含同頻干擾、固體目標(biāo)物干擾、降雨干擾噪聲,本文結(jié)合課題組的在研項目,對海雜波中的噪聲進(jìn)行檢測和抑制。
  目前抑制同頻干擾有很多傳統(tǒng)的方法,能夠消除同頻干擾噪聲,但是這些抑制方法大部分在濾除同頻干擾的同時也改變了海浪信息。所以根據(jù)同頻干擾在雷達(dá)圖像中表現(xiàn)出的特性結(jié)合Laplace算子的原理本文提出一種新的梯度算子來檢測

3、同頻干擾,利用算子遍歷后圖像的分布特性選取檢測閾值,對檢測出的噪聲點采用改進(jìn)的反距離插值方法進(jìn)行修復(fù),用真實的實驗數(shù)據(jù)對海雜波中同頻干擾的檢測和修復(fù)方法做仿真,并與傳統(tǒng)的中值濾波法做比較,最后用概率密度曲線客觀評價本文對雷達(dá)圖像中同頻干擾的檢測和修復(fù)方法的可行性和有效性。
  本課題的雷達(dá)圖像中,固體目標(biāo)物表現(xiàn)為連續(xù)的明亮區(qū)域或亮斑,在目標(biāo)物的邊緣是漸變的,非常接近海浪信息,基本的恒虛警率方法會產(chǎn)生虛警、漏警等,對固體目標(biāo)物的檢測

4、效果并不夠好,針對這一問題,本文提出一種優(yōu)化的恒虛警率檢測方法。首先利用概率密度函數(shù)確定海雜波的幅值分布模型,應(yīng)用Matlab統(tǒng)計分析得出本文所采用的數(shù)據(jù)服從韋布爾分布,設(shè)計相應(yīng)的韋布爾有序統(tǒng)計恒虛警率檢測器檢測固體目標(biāo)物,用實驗驗證法選擇合適的參數(shù)。對檢測出的目標(biāo)物采用鄰值進(jìn)行修復(fù),這種修復(fù)方法是利用圖像回波強(qiáng)度相近相似特性對目標(biāo)物區(qū)域做代替處理,最后得到完整連續(xù)的雷達(dá)圖像,對上述檢測和修復(fù)方法進(jìn)行實驗驗證,結(jié)果表明本文的目標(biāo)物檢測和

5、修復(fù)算法是有效可行的。
  根據(jù)降雨圖像的特性分析采用一種和圖像質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)相對信號和二維表面參數(shù)來識別降雨圖像和非降雨圖像,具體的參數(shù)有回波強(qiáng)度均值、標(biāo)準(zhǔn)差、差異系數(shù)。隨著降雨程度的增加,回波強(qiáng)度均值越來越大,差異系數(shù)越來越小,先通過相對信號判斷圖像是否出現(xiàn)質(zhì)量問題,如果圖像存在質(zhì)量問題再依據(jù)二維參數(shù)識別圖像是降雨圖像還是非降雨圖像。最后采用本文識別方法做數(shù)據(jù)實驗,實驗結(jié)果表明本文識別降雨噪聲的方法是可行有效的。
  為

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